Строение головного мозга — Схема строения и функции отделов мозга человека

Строение головного мозга — Схема строения и функции отделов мозга человека

2. Головной мозг

Теория:

  • продолговатый мозг,
  • средний мозг (иногда в среднем мозге выделяют ещё один отдел — мост, или варолиев мост),
  • мозжечок,
  • промежуточный мозг,
  • большие полушария мозга.

  • дыхательный;
  • сердечной деятельности;
  • сосудодвигательный;
  • безусловных пищевых рефлексов;
  • защитных рефлексов (кашля, чихания, мигания, слёзоотделения);
  • центры изменения тонуса некоторых групп мышц и положения тела.

  • регуляция позы тела и поддержание мышечного тонуса;
  • координация медленных произвольных движений с позой всего тела (ходьба, плавание);
  • обеспечение точности быстрых произвольных движений (письмо).

В промежуточном мозге находятся подкорковые центры зрения и слуха.

Если до уровня среднего мозга головной мозг является единым стволом, то, начиная со среднего мозга, происходит его разделение на две симметричные половины.

Новая теория, как мозг строит модель мира

Это прорывной шаг к построению сильного ИИ

Что вы видите на этой картинке?

Наверняка вы скажите, что видите кружку. Тогда как на самом деле, это всего лишь набор черных линий, нарисованных на плоскости.

Но мы почему-то уверены, что это не набор линий на плоскости, а 3х мерный объект.

Нейробиологи считают, что кора головного мозга шаг за шагом обрабатывает получаемую от глаз информацию, выделяя в ней все больше определенных свойств (паттернов). И так до тех пор, пока мозг не признает, что глаза видят кружку.

Сегодня так работают алгоритмы глубокого обучения на нейронных сетях в задачах распознавания образов.

Обучившись на многих изображениях, алгоритм легко определит, что «видит» очередную кружку, хотя ее размеры, пропорции, цвет и толщина линий — совсем иные, чем у всех прежде «виданных» алгоритмом кружек.

Но при этом алгоритм, не только не понимает, что это кружка, но и, что еще удивительней, не понимает, что перед ним 3х мерный объект.

Он вообще ничего не понимает и бессмысленно спрашивать его, как этот объект может выглядеть при другом угле зрения, какой он может быть на ощупь и может ли в нем быть жидкость.

До недавнего времени стройной общепринятой теории, объясняющей, как кора головного мозга трансформирует плоское изображение в ментальную репрезентацию 3х мерного объекта, не существовало.

Новое исследование компании Numenta предлагает совершенно революционный подход (это, как и всегда в моих постах, моя субъективная оценка) к построению подобных теорий. Её основы изложены в этой статье, описывающей, каким образом мозг изучает и познает структуру объектов окружающего мира.

Что такое теория сенсомоторного вывода

Революционная теория, разработанная исследователями из Numenta, позволяет понять, каким образом в мозге осуществляется процесс сенсомоторного вывода (sensorimotor inference). Так авторы теории назвают процесс понимания мозгом структуры объектов той части мира, что информационно доступна ему в настоящий момент через поток сенсорных ощущений. А говоря простым языком, — это процесс, позволяющий мозгу понять, например, при ощупывании неизвестного предмета, что вы держите в руках.

Сенсомоторный вывод выполняется в мозге с помощью специального механизма, называемого авторами аллоцентрической локацией (allocentric location), т.е. определением местонахождения каких-либо объектов во внешнем (по отношению к человеку) мире.

Принципиально важно, что механизм аллоцентрической локации — это часть единого алгоритма работы мозга и потому работает при обработке информации от всех наших органов чувств.

Например, при обработке зрительной информации. Когда вы смотрите на изображение кружки, то для каждой части картинки и каждого отрезка линии в вашем мозге назначается локация (месторасположение в пространстве), связанная с реальной трехмерной кружкой в реальном окружающем вас пространстве (похожим образом компьютеры создают модели объектов в приложениях для автоматизации проектирования). В результате такой переработки, поступившая от глаз информация об отрезках и линиях в мозге превращается в информацию о физическом объекте реального мира. И дальше мозг может этот «мысленный объект» вертеть, смотреть на него с разных углов и т.д.

Читайте также:  Чем же конкретно полезен массаж ног и ступней Kravchenko Medical Centre

Но вернемся к сенсомоторному выводу.

Еще в XIX веке Герман фон Гельмгольц заметил, что, хотя наши глаза двигаются три-четыре раза в секунду, наше зрительное восприятие стабильно. Следовательно, мозг должен учитывать, как двигаются глаза. Иначе нам бы казалось, что мир вокруг нас постоянно дергается три-четыре раза в секунду.

Но ведь точно так же, когда вы прикасаетесь к чему-то, было бы странно, если бы мозг обрабатывал только тактильные ощущения и одновременно не знал, как двигаются ваши пальцы.

Этот принцип объединения движения с изменяющимися ощущениями называется сенсомоторной интеграцией. Как и где сенсомоторная интеграция происходит в мозге, до самого последнего времени оставалось тайной.

Революционный потенциал теории, разработанной компанией Numenta, в том, что она довольно убедительно описывает, каким образом сенсомоторная интеграция происходит во всех областях неокортекса. Причем не как отдельный процесс, а как неотъемлемая часть всей сенсорной обработки. И таким образом получается, что сенсомоторная интеграция является ключевой частью единого «алгоритма интеллекта», реализуемого неокортексом.

Эта теория способна объяснить очень многое и, в частности:

— почему вы воспринимаете кружку в трех измерениях и почему вы можете представить, как бы она выглядела с разных сторон;

— почему ваше восприятие кружки является стабильным, хотя ваш взгляд перемещается и останавливается на разных частях изображения (если для входных данных назначены правильные локации кружки, то неважно, откуда и под каким углом вы смотрите на изображение.

Пример, как это работает

Схематично увидеть, как работает весь процесс, при котором сенсомоторная интеграция посредством аллоцентрической локации осуществляет сенсомоторный вывод, вы можете на этом видео на 4,5 мин.

А ниже этот процесс представлен в виде нескольких рисунков.

Рис. 1: Общая схема сенсомоторного вывода при 3х касаниях предмета, обрабатываемых 3мя колонками неокортекса.

Мозг человека – строения и функции головного мозга

Строения и функции головного мозга человека (инфографика, видео)

Несмотря на удивительные способности (интеллектуальные и экстрасенсорные) некоторых людей, мозг человека работает далеко не на все 100%, а только на 5-7%. Благодаря этому мозговая ткань обладает неограниченными резервными способностями, что позволяет восстанавливать нормальную функцию даже после обширных инсультов. Это также создает целое направление для научных исследований, которые стремиться заставить работать человеческий мозг на всю свою мощность. Интересно, что тогда будет под силу человеку?

Головной мозг является основным органом центральной нервной системы человека, он регулирует все процессы жизнедеятельности человека. Находится мозг в полости черепа, где он надежно защищен от внешних негативных воздействий и механических повреждений. В процессе своего развития мозг приобретает форму черепа. По внешнему виду напоминает желтоватую студенистую массу, так как в составе мозговой ткани имеется большое количество специфических липидов.

Головной мозг всегда был и остается необычайной загадкой для ученых, которую они пытаются разгадать уже тысячи лет и, наверное, еще столько же будут это делать. Это совершенный механизм, созданный природой, который позволяет человеку именоваться как homo sapiens, или человек разумный. Наш мозг – это труд миллионов лет эволюции.

Общие сведения о головном мозге

Головной мозг состоит из более чем 100 миллиардов нервных клеток. В структуре органа анатомически различают большой мозг, который состоит из правого и левого полушария, мозжечок и ствол мозга. Покрыт мозг 3 оболочками и занимает до 95% емкости черепной коробки.

Инфографика: строение мозга человека

Масса мозговой ткани у здоровых людей различная и в среднем находится в пределах 1100-1800 грамм. Никакой связи между способностями человека и весом головного мозга не установлено. У женщин, как правило, центральный орган НС весит на 200 грамм меньше, нежели у мужчин.

Читайте также:  Синусовая брадикардия – лечение, умеренная синусовая брадикардия

Головной мозг покрыт серым веществом – основным функциональным шаром, где находятся тела практически всех нейронов, которые и образуют кору головного мозга. Внутри находится белое вещество, которое состоит из отростков нейронов и являет собой проводящие пути, по которым информация попадает в кору для анализа и вслед за этим команды передаются вниз.

Не только в коре головного мозга находятся центры управления, которые называют экранными, они присутствуют и в глубине мозга, окруженные белым веществом. Такие центры называют ядерными или подкорковыми (скопления тел нервных клеток в виде ядер).

Внутри мозга находится полая система, которая состоит из 4 желудочков и нескольких проток. Она соединяется с каналом спинного мозга. Внутри этой системы циркулирует ликвор, или спинномозговая жидкость, которая выполняет защитную функцию.

Видео: Головной мозг – строение и функции

Функции головного мозга

Головной мозг имеет очень сложное строение, что соответствует и выполняемым функциям. Очень трудно перечислить их, так как сюда входит вся сфера деятельности человеческого организма. Остановимся на базовых функциях жизнедеятельности:

  1. Двигательная активность. Все движения организма связаны с деятельностью участка коры мозга, которые находится в теменной доли в центральной передней извилине. Деятельность всех групп скелетных мышц находится под руководством этой части мозга.
  2. Чувствительность.За эту функцию отвечает центральная задняя извилина в теменной доли коры мозга. Помимо кожной чувствительности (тактильная, болевая, температурная, барорецепторная), здесь находится и центр проприоцептивной чувствительности, который контролирует ощущение положения тела и его отдельных частей в пространстве.
  3. Слух. Участок мозга, который отвечает за слух, находится в височных долях коры.
  4. Зрение.Зрительный цент локализируется в затылочной оболасти коры.
  5. Вкус и обоняние. Центр, который отвечает за эти функции можно найти на границе лобной и височной доли, в шлубине извилин.
  6. Речь человека, как моторная функция, так и сенсорная (произношение слов и их понимание) находятся в центрах Брока и Вернике больших полушарий.
  7. В продолговатом мозговом отделе находятся всеважные для жизни центры – дыхания, сердцебиения, регуляции просвета сосудов, пищевых рефлексов, например, глотания, всех защитного характера рефлексов (кашель, чиханье, рвотные движения, слезотечение и пр.), регуляции состояния гладких мышечных волокон внутренних органов.
  8. Задний отдел органа регулирует поддержку равновесия и координацию двигательной активности, кроме того, там проходит множество путей, которые несут информацию в высшие и нижние центры мозга.
  9. Средний мозгсодержит подкорковые центры, которые регулируют зрительные, слуховые и двигательные функции на нижнем уровне.
  10. Промежуточный мозг: таламус регулирует все виды чувствительности, а гипоталамус преображает нервные сигналы в эндокринные (центральный орган эндокринной системы человека), а также регулирует деятельность вегетативной нервной системы.

Это основные центры головного мозга, которые обеспечивают человеку жизнь, но существует масса других, например, центр письма, счета, музыкальный, центры характера человека, раздражительности, различие цветов, аппетита и пр.

Основные функциональные центры мозга

Оболочки мозга

Мозговая ткань заключена и защищена 3 оболочками, которые выступают непосредственным продолжением спинномозговых оболочек:

  1. Мягкая – прилегает непосредственно с мозговому веществу, богата кровеносными сосудами. Эта оболочка повторяет все изгибы мозга, заходит глубоко в его борозды. Именно кровеносные капилляры данной оболочки продуцируют сосудистые сплетения мозговых желудочков, которые синтезируют ликвор.
  2. Паутинная – образует пространство между первой оболочкой и собой. Она не проникает вглубь нервной ткани, а обеспечивает место для циркуляции ликвора, который препятствует проникновению в ЦНС патогенов (исполняет роль лимфы).
  3. Твердая – непосредственно соприкасается с костной тканью черепа и выполняет защитную роль. От твердой мозговой оболочки отходят большие отростки, которые стабилизирует мозговое вещество внутри черепа, препятствует его смещению при травмах, а также отделяет различные анатомические участки мозга друг от друга.
Читайте также:  Нет настроения без причины, что делать, если человеку постоянно хочется плакать - что могло случитьс

Видео: Тайны мозга

Анатомические части головного мозга

Различают 5 отдельных анатомических части головного мозга, которые сформировались филоонтогенетически по разному. Начнем с самых старых частей, постепенно двигаясь к молодым участкам мозга.

Продолговатый мозг

Это самая древняя часть мозга, которая является продолжением спинного. Серое вещество здесь представлено в виде ядер черепно-мозговых нервов, а белое формирует проводящие пути вверх и вниз.

Здесь находятся важные подкорковые центры координации движений, регуляции метаболизма, равновесия, дыхания, кровообращения, защитных безусловных рефлексов.

Задняя часть мозга

Включает мост и мозжечок. Мозжечок называют еще маленьким мозгом. Он находится в задней черепной ямке и весит 120-140 грамм. Имеет 2 полушария, которые соединены между собой при помощи червя. Мост выглядит как толстый белый валик.

Задний мозг регулирует равновесие и координацию человека. Также там проходит большое количество нервных путей, которые несут информацию в высшие и нижние центры.

Средняя часть мозга

Состоит из 2 верхних (зрительных) бугорков и 2 нижних (слуховых). Здесь находится центр, который отвечает за рефлекс поворота головы в сторону шума.

Отделы головного мозга

Промежуточная часть

В него входит таламус, который выполняет роль своеобразного посредника. Все сигналы к полушариям мозга проходят только через пути таламуса. Также таламус отвечает за адаптацию организма и все виды чувствительности.

Гипоталамус представляет собой подкорковый центр, который регулирует деятельность вегетативной нервной системы, следовательно, всех внутренних органов. Он отвечает за потоотделение, терморегуляцию, просвет и тонус сосудов, частоту дыхания, сердцебиения, кишечную перистальтику, образование травных ферментов и пр. Также этот участок мозга отвечает за сон и бодрствование организма, пищевое поведение и аппетит.

Помимо этого, он является центральным органом эндокринной системы, где нервные импульсы коры головного мозга преображаются в гуморальный ответ. Гипоталамус регулирует работу гипофиза путем выработки релизинг-факторов.

Конечный (полушария мозга)

Это правое и левое полушария, которые объединяются в одно целое мозолистым телом. Конечный мозг является самой последней в эволюционном плане частью мозгового вещества у человека и занимает до 80% всей массы органа.

Поверхность имеет большое количество извилин и борозд, которые покрыты корой, где и находятся все высшие центры регуляции деятельности организма.

Полушария разделены на доли – лобную, теменную, височную и затылочную. Правое полушарие отвечает за левую часть тела, а левое наоборот. Но существуют центры, которые локализируются только в одной части и не дублируются. Как правило, у правшей они находятся в левом полушарии, а у левшей наоборот.

Кора головного мозга

Строение коры очень сложное и представляет собой многоуровневую систему. Причем не на всех участках строение одинаковое. В некоторых различают только 3 слоя клеток (старая кора), а в некоторых все 6 (новая кора). Если кору расправить, то ее площадь составит примерно 220 тысяч миллиметров квадратных.

Вся кора головного мозга функционально разделена на отдельные поля или центры (поля по Бродману), которые отвечают за ту или иную функцию в организме. Это своего рода карта того, что умеет человек, и где эти навыки спрятаны в мозгу.

Локализация функций организма в коре головного мозга

Несмотря на удивительные способности (интеллектуальные и экстрасенсорные) некоторых людей, мозг человека работает далеко не на все 100%, а только на 5-7%. Благодаря этому мозговая ткань обладает неограниченными резервными способностями, что позволяет восстанавливать нормальную функцию даже после обширных инсультов. Это также создает целое направление для научных исследований, которые стремиться заставить работать человеческий мозг на всю свою мощность. Интересно, что тогда будет под силу человеку?

Ссылка на основную публикацию
Стоматологическая поликлиника №4
Метро парнас стоматология Основное правило нашей клиники - мы применяем только те материалы и технологии, в эффективности и надежности которых...
Статины и алкоголь совместимость и последствия
Кардиолог развеяла мифы о статинах, лечении гипертонии и влиянии алкоголя на сосуды Как избежать инсульта и правильно лечить гипертонию, рассказала...
Статьи » Боль после массажа, нормально ли это
Боли после массажа спины Почему может болеть спина после массажа? Неправильно выбранная техника Наличие противопоказаний Ошибки мастера Скрытые заболевания Когда...
Стоматологические индексы гигиены — Стоматологический журнал iStom
Тема:Определение индексов РМА. ПИ, КПИ, CPITN. Практическое освоение. Цель: Научиться выявлять патологию слизистой оболочки полости рта. С помощью индексов оценить...
Adblock detector